[发明专利]一种低吸收/发射比自适应控温材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低吸收/发射比自适应，属于新材料领域，材料组分为Ba_yA_xTiO₃，其中A为Sr、Sn、Ca、La、Nb、Y中一种或多种，其中x+y=1；本发明还公开了其制备方法，获得材料的红外发射率随外界热环境变化而在居里点附近发生变化，利用此方法制备的智能型自适应热控材料，具有低太阳吸收比，a_s0.3，红外发射率变化幅度大的特性，Δe_H0.2，可广泛应用于航天器热控系统、建筑物节能减排、电子设备散热以及战术武器红外隐身等领域；特别是在建筑物节能减排、电子设备散热和航天器热控领域具有巨大的实用价值和应用前景。

技术领域

本发明属于属于新材料领域，具体是指一种低吸收/发射比自适应控温材料 及其制备方法。

背景技术

智能型温控材料，是指材料本身在不同环境温度的激励作用下，通过自身结构物理性质的跃变实现红外发射率的突变，而自适应改变其热辐射性能，具有冬暖夏凉式的空调功能。智能温控材料在国防科技和民用节能减排领域具有极大的应用前景。可广泛应用于航天器热控、建筑物节能、智能玻璃/窗、发动机散热、电子产品散热、LED灯具散热等领域。实现智能温控的材料技术主要有电致变色材料、热致变色材料技术和热控百叶窗等。其中热致变色材料具有重量轻、无外加功耗、成本低、应用范围广等优点，成为当前热控技术领域最具前景的材料技术之一。然而，目前开发的VO₂基和La_1-xA_xMnO₃基热致相变可变发射率材料均存在突出的自身缺陷，严重限制了智能热控材料的应用。VO₂材料在Tc=68℃发生由低温绝缘态（高发射率）向高温金属态（低发射率）快速可逆的热致相变，不符合传统低温保暖和高温散热的应用需求。尽管文献（吴春华等，一种用于改变智能热控材料控温能力的薄膜及其制备方法，中国专利CN104561897A）对VO₂材料进行多层膜系设计，基本满足了应用需求，但存在结构复杂、成本较高、应用受限等缺点。另一种热致相变可变发射率材料La_1-xA_xMnO₃则通常外观为深蓝色/黑色（张勇等，一种智能热辐射陶瓷材料的制备方法，中国专利CN101531513B），其太阳吸收比高达0.89，严重制约了其热控能力。因此，亟需探索开发具有低太阳吸收-半球发射比热环境响应特性的新型自适应热控材料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种低吸收/发射比自适应控温 材料及其制备方法，获得材料的红外发射率随外界热环境变化而在居里点附近发 生变化，利用此方法制备的智能型自适应热控材料，具有低太阳吸收比、红外发 射率变化幅度大的特性，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是这样实现的：

一种低吸收/发射比自适应控温材料，其特征在于，所述的材料组分为 Ba_yA_xTiO₃，其中A为Sr、Sn、Ca、La、Nb、Y其中一种或多种，x+y＝1。

进一步，所述的材料外观为白色；所述材料的居里温度点在-10～40℃范围内 可调，当环境温度低于居里点时，呈低发射率态；当环境温度高于居里点时，突 变为高红外发射率态,本发明自适应热控材料，具有低太阳吸收比，α_s0.3，红 外发射率变化幅度大的特性，Δε_H0.2。

本发明还公开了一种低吸收/发射比自适应控温材料的制备方法，其特征在 于，具体步骤如下：

步骤一：分别称取1份TiO₂粉末，x份A的氧化物或碳酸盐,y份Ba的氧 化物或碳酸盐，A为Sr(锶)、Sn(锡)、Ca(钙)、La(镧)、Nb(铌)、Y (钇)其中一种或多种，x+y＝1；